Transformation du muscle en viande

Report
Évolution de la viande après
abattage
Transformation du muscle en viande
Ensemble des processus biologiques et physico-chimiques
entraînant, après l’abattage, une modification des qualités
organoleptiques et technologiques du muscle et permettent
sa transformation en viande.
Définitions
• Viande:
– Ensemble des parties comestibles issues de la
préparation d’un animal de boucherie
• Muscle:
– Ensemble des muscles striés recouvrant le
squelette osseux
• Ici: viande = muscle
Définitions
• Évolution de la Viande:
– « Maturation »
– Trois phases
• Pantelance
• Rigidité cadavérique
• Maturation proprement dite
Transformation du muscle en viande
Intérêt de l’étude
• Importance sanitaire
– Reconnaissance des évolutions anormales
• Viandes surmenées
• Viandes fiévreuses
• Importance technologique
– Aptitudes technologiques variables
• Possibilités de transformation
• Établissement d’un cahier des charges matière première
Transformation du muscle en viande
Objectifs
• Connaître les différentes phases de l’évolution
de la viande
• Caractéristiques histologiques
• Caractéristiques physico-chimiques
• Connaître les utilisations possibles de la viande
à chaque stade de son évolution
Transformation du muscle en viande
Plan
1- Rappels sur la structure musculaire
• Composition chimique
• Structure histologique
• Histophysiologie: la contraction musculaire
2- La phase de pantelance
3- La phase de rigidité cadavérique
4- La phase de maturation
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique du muscle
• Eau:
75%
• Protéines:
18,5%
• Myofibrillaires:
• Sarcoplasmiques:
• Stroma:
• Lipides:
9,5%
6%
3%
3%
• Substances azotées non protéiques:
1,5%
• Glucides:
• Composants minéraux:
1%
1%
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique
L’eau musculaire: définition
• Eau liée
• 4%
• Fortement liée aux structures protéiques
• Eau d’hydratation sans réactivité chimique
• Eau libre (de condensation capillaire)
• Immobilisée dans le réseau protéique
• Mobile (70%)
• Importance de la structure du réseau protéique
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique
L’eau musculaire: application
• Importance sanitaire
 L’activité hydrique
• Importance technologique
 Le pouvoir de rétention d’eau
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
L’activité hydrique
• L’aw est une quantification de l’eau disponible dans un
milieu. Comprise entre 0 et 1
• Eau disponible comme:
– Solvant des nutriments
– Agent chimique, intermédiaire réactionnel
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
Relation entre aw et micro-organismes
•
Non halophiles
•
Bactéries
0,95 < aw < 0,99
•
Levures
aw  0,8
•
Moisissures
aw  0,7
0,95 < aw < 0,99
• Halotolérants
0,9 < aw < 0,97
• Halophiles - xérotolérants
aw ≈ 0,8
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
Aw observée dans les aliments
D’après Bourgeois et coll
Aliment
Bœuf
Porc
Poisson
Charcuterie sèche
Champignons
Pommes
Citrons
Confitures
céréales
aw
0,99-0,98
0,99
0,99
0,95-0,85
0,995-0,989
0,98
0,984
0,8-0,75
0,7
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
Le pouvoir de rétention d’eau
• Définition: le PRE est la capacité de la viande à
retenir son eau propre ou de l’eau rajoutée
lorsqu’on exerce une action quelconque pour la
chasser.
– Qualité organoleptique: jutosité, saveur
– Qualité technologique: aptitude à subir différentes
transformations (cuisson, salage…)
• PRE dépend:
– pH
– Présence d’ions bivalents dans le cytoplasme
– Présence d’ATP
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
PRE et pH
A pH physiologique (7)
---
-
-
H2O
-
H2O
-
-
H2O
PRE élevé
Si pH diminue
A pH = pHi (5,4-5,6)
---
+
-
+
-
-
H2O
- +
+ -
+ - +
- +
+ -
PRE faible
+
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
• PRE et ions
– Ca 2+ (Mg2+)
– Densification trame protéique --> diminution PRE
• PRE et ATP
– Pouvoir hydratant et relachant quand non clivé
– Pouvoir déshydratant et contractant quand clivé
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
PRE et structure musculaire
• Viandes à pH élevées et riches en ATP
– Fibres musculaires gorgées d’eau
– Espaces conjonctifs étroit
 Structure fermée
• Viandes pauvres en ATP et pH bas
– Densification trame protéique
– Espaces conjonctifs larges
 Structure ouverte
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique
Les protéines musculaires
• Protéines extra-cellulaires
• Collagène
• Réticuline
• Élastine
• Protéines intra-cellulaires
• Solubles
• Protéines myofibrillaires
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- Structure histologique du muscle
• Muscle:
– Tissu recouvrant le squelette osseux
– Ensemble de cellules musculaires striées
squelettiques dont l’assemblage est assuré par
du tissu conjonctif
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique
a) Le muscle
Coupe transversale d’un muscle
1- Endomysium
2- Périmysium
3- Epimysium
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique
Propriétés du tissus conjonctif
• Composé principalement de collagène
• Molécule structurale
• Très faible quantité d’Ac. Aminés essentiels
• Constitué de molécules étroitement liées: très stable
• Applications: la tendreté de la viande
• Résistance à la mastication
– Fonction de la teneur en conjonctif
– Fonction de l’age de l’animal
• Mode de cuisson
– Rétraction si chaleur sèche
– Gélification si chaleur humide
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique
b) La fibre musculaire
• Cellule très allongée --> fibre
• Cellule eucaryote
• Cytoplasme (sarcoplasme)
• Membrane (sarcolème)
• Golgi, mitochondries…
• Cellule spécialisée
• Plusieurs noyaux
• Réticulum endoplasmique très développé
– Réservoir à Ca2+
• Myofibrilles
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique
Organisation d’une fibre musculaire
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique
c) Le sarcomère: l’unité contractile
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique - le sarcomère
Les filaments fins
• Filaments d’actine
• Arrangement de molécules
globulaires d’actine G
• Filament stabilisé par protéines
accessoires:
– Tropomyosine
– Complexe de troponine à
intervalles réguliers
• Troponine T
• Troponine I
• Troponine C
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique - le sarcomère
Les filaments épais
• Agencement de molécules de
myosine
– Chaîne en hélice a:
-> méromyosine légère
– 2 parties globulaires: têtes de
myosine
-> méromyosine lourde
-> activité ATPasique
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique - le sarcomère
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique - le sarcomère
Les autres protéines
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique - le sarcomère
La disposition relative des filaments fins et épais permet leur glissement les
uns par rapport aux autres
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
3- La contraction musculaire
Mécanisme permettant la transformation d’énergie chimique
(hydrolyse de l’ATP) en énergie mécanique
Signal d’un nerf moteur
Potentiel d’action
Dépolarisation sarcoplasme
Réticulum sarcoplasmique
Passage massif et passif de calcium
Contraction musculaire
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
3- La contraction musculaire
Mécanisme
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
2- structure histologique - le sarcomère
Aspect énergétique
Transformation du muscle en viande
Plan
1- Rappels sur la structure musculaire
• Composition chimique
• Structure histologique
• Histophysiologie: la contraction musculaire
2- La phase de pantelance
3- La phase de rigidité cadavérique
4- La phase de maturation
Transformation du muscle en viande
II- la phase de pantelance
1- Aspect macroscopique
• Immédiatement après l’abattage
• Phase d’excitabilité musculaire
• Contraction-relaxation des muscles
• Masses musculaires
molles
relachées
dépressibles
élastiques
• Couleur sombre de la viande
Transformation du muscle en viande
II- la phase de pantelance
1- Aspect macroscopique
• Durée
– Espèce
– CV: 1h
– BV: 2 à 4h
– PC: 6h
– Température
– État de l’animal au moment de l’abattage
– Réserves énergétiques
Transformation du muscle en viande
II- la phase de pantelance
2- Histologie et biochimie
• Contraction relaxation des muscles
• Utilisation des réserves cellulaires d’ATP et de
créatinine kinase
• Formation lente d’ATP
• Accumulation d’acide lactique
– pH passe de 7 à 6,2
Remarque: cas des animaux fatigués
Transformation du muscle en viande
II- la phase de pantelance
2- Histologie et biochimie
• Propriétés des muscles:
– pH élevé
– ATP
 PRE élevé
 Structure fermée
Transformation du muscle en viande
II- la phase de pantelance
3- qualités organoleptiques et
aptitudes technologiques
• Qualité organoleptiques
• Couleur sombre
– Myoglobine réduite
– Structure fermée -> pénétration de la lumière incidente
• Viande tendre et juteuse
• Peu savoureuse
• Aptitudes technologiques
• Fabrication de produits cuits
• Inapte fabrication de salaisons sèches
• Frigorification: le cold shortening
Pantelance
 1ère phase après l’abattage
 Viande présentant
 Un PRE élevé
 Un pH diminuant progressivement
 Phase transitoire correspondant à
l’épuisement des réserves énergétiques
présente dans les muscles
Transformation du muscle en viande
III- la rigidité cadavérique
1- Aspect macroscopique
– Installation progressive
– Musculature
raide
inextensible
dure
Transformation du muscle en viande
III- La rigidité cadavérique
2- Histologie et biochimie
• Épuisement des réserves énergétiques
 Formation d’un complexe acto-myosine indissociable
• Perte d’élasticité du muscle
• Influence sur la tendreté de la viande
 Acidification jusqu’à pH 5,4-5,6
Transformation du muscle en viande
III- La rigidité cadavérique
2- Histologie et biochimie
• Propriétés des muscles
– pH acide
– Densification trame protéique
– Plus d’ATP
 PRE faible
 Structure ouverte
Transformation du muscle en viande
III- La rigidité cadavérique
3- qualités organoleptiques et
aptitudes technologiques
• Qualité organoleptiques
• Couleur plus claire
– Structure ouverte -> lumière incidente réfléchie
– Oxygénation myoglobine
• Viande dure et peu juteuse
• Peu savoureuse
• Aptitudes technologiques
• Bonne conservation (pH)
• Conservation par le froid
• Inapte fabrication de produits cuits
» Liants, polyphosphates
• Salaisons sèches
Rigidité cadavérique
 Apparition d’un complexe acto-myosine
indissociable
 Viande présentant:
• pH acide
• PRE faible
 Bonnes aptitudes technologiques
 Qualités organoleptiques faibles
Transformation du muscle en viande
IV- La maturation
1- Aspect macroscopique
Installation progressive
• 10-12j à 4°C
• 6 mois à -12°C
Musculature retrouve sa souplesse
• muscle souple, dépressible, mobilisable
Transformation du muscle en viande
IV- La maturation
2- Histologie et biochimie
• Acidification --> rupture des membranes lysosomiales
• Libération des protéases
 Cathepsines
• Dégradation progressive du complexe acto-myosine
Transformation du muscle en viande
IV- La maturation
2- Histologie et biochimie
• Protéolyse
– Libération Ac. Aminés soufrés
– Goût, arôme
• Hydrolyse Ac. Nucléiques
– Bases aminées (hypoxanthine)
– Composés intermédiaires (IMP)
• Libération d’Ac. Gras
– Flaveur
– Rancissement
Transformation du muscle en viande
IV- La maturation
3- qualités organoleptiques et
aptitudes technologiques
• Aptitudes technologiques
• Non utilisée
– Coût d’obtention
– Difficulté de conservation
• Qualités organoleptiques
• Viande tendre et juteuse
• Apparition de substances sapides
Maturation
 Modifications histologiques liées à
l’activité de protéases
• Dénaturation complexe acto-myosine
• Libération molécules sapides
 Très bonnes qualités organoleptiques
 Pas d’utilisation industrielle
 Problème du coût d’obtention
Conclusion
 Évolution normale de la viande
 Succession de modifications histologiques et
biochimiques
 conditionne les aptitudes technologiques et les
qualités organoleptiques
 Facteurs de variation
 État de santé de l’animal
 Préparation de la viande
 Réfrigération
 Stimulation électrique
Transformation du muscle en viande
I- Rappels sur la structure musculaire
1- Composition chimique - l’eau
Relation entre aw et teneur en eau d’un aliment
Courbe de sorption
D’après Multon et coll
C
0-A: eau fortement liée
B
A-B: eau liée indisponible
B-C: apparition d’eau solvante
aw> 0,65
A

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